CN108565230B - 一种太阳能电池片排版贴胶带装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种太阳能电池片排版贴胶带装置，包括机架，设置机架上的左右调整机构、前后调整机构及旋转调整机构，光学检测机构；光学检测机构用于检测由多个太阳能电池片所组成的电池串的敷设数据，并由左右调整机构、前后调整机构或者旋转调整机构对已敷设在基板玻璃上的太阳能电池片执行排布位置调整操作。通过本发明，能够对已经敷设在基板玻璃上的电池片因在传送过程中所发生位置偏差进行精确调整，实现了二次排版的效果，通过两个水平对称设置的贴胶带装置，对二次排版后的太阳能电池片进行自动的贴胶带操作，提高了敷设在玻璃基板上的太阳能电池片位置的稳定性，提高了光伏组件的质量与制造效率。

Description

一种太阳能电池片排版贴胶带装置

技术领域

本发明涉及太阳能电池片制造设备技术领域，尤其涉及一种太阳能电池片排版贴胶带装置。

背景技术

太阳能电池片在制造过程中需要将太阳能电池片自动的流放在基板玻璃上，然后在平行放置的多个太阳能电池片上铺设正负电极，以形成一个电池串。通过敷设机将自动焊接完毕的电池串摆放在基板玻璃上。组成一个电池串矩阵。通常的，采用六个电池串组成一块光伏组件。然后将耐热胶带对相邻的两个电池串进行黏贴，以防止后期在顶层基板玻璃压合、封装过程中的发生太阳能电池片的位置偏移。

申请人经过检索，发现授权公告号为CN206022405U的中国实用新型专利公开了一种电池片排版装置。该现有技术载明，其通过支架上的激光定位装置所发射的激光照射在EVA胶膜上形成定位线。申请人注意到该现有技术依然无法解决铺设在基板玻璃上的多个太阳能电池片在发生位置偏移时的调整操作，尤其是在太阳能电池片发生前后偏移、左右偏移及旋转偏移三个维度上的位置偏移时，无法通过上述现有技术所揭示的设备/装置进行精确的调整。显然，这对于整个光伏组件的封装及整体制造而言就存在了巨大的隐患，例如耐压性能等。

同时，即使对太阳能电池片在三个维度上进行调整后，在流转到下一个设备上进行焊接操作时，仍然存在位置发生变化的风险。因此，在现有的工艺中，需要对电池进行贴胶带的操作。以将多个电池串连接为一个整体，并固定在基板玻璃上，以利于后续的生产操作。但是，目前仍然采用人工方式进行胶带，因此存在自动化程度较低的缺陷。

有鉴于此，有必要对现有技术中的太阳能电池片排版贴胶带装置予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于揭示一种太阳能电池片排版贴胶带装置，用以实现在已经放置在基板玻璃上并阵列排布并发生位置偏移的太阳能电池片进行排版位置的自动且精确的调整，尤其是了实现对发生位置偏移的太阳能电池片执行左右、前后及旋转这三个维度的调整，同时实现高效率地黏贴胶带以固定相邻两排太阳能电池片，并实现贴胶带操作的自动化程度。

为实现上述目的，本发明提供了一种太阳能电池片排版贴胶带装置，包括：机架，设置机架上的左右调整机构、前后调整机构及旋转调整机构，光学检测机构，以及贴胶带装置；

所述前后调整机构整体的驱动所述左右调整机构与旋转机构，并与光学检测机构作同步并呈线性的前后运动，所述光学检测机构用于检测由多个太阳能电池片所组成的电池串的敷设数据，并由所述左右调整机构、前后调整机构或者旋转调整机构对已敷设在基板玻璃上的太阳能电池片执行左右调整、前后调整或者旋转调整中的一种或者多种调整操作；

所述贴胶带装置设置于前后调整机构的后端，以对进行调整操作后且相邻两排的太阳能电池片进行贴胶带操作。

作为本发明的进一步改进，左右调整机构包括：第一电机，第一横梁，位于第一横梁下方并用于在第一电机的驱动下实现第一横梁作左右运动的第一导引装置；

旋转调整机构包括：第二电机，设置于第一横梁上的支点轴，用于驱动支点轴水平转动的第一同步轮装置，与第一同步轮装置连接的升降气缸，与升降气缸连接并对称设置的两排横向设置的吸盘；

前后调整机构包括：第三电机，用于承托左右调整机构及旋转调整机构的第二横梁，用于驱动第二横梁作前后移动的第二同步轮装置，所述第二横梁通过两侧的第二导引装置与机架连接；

光学检测机构包括：第四电机，第三横梁，至少设置在第三横梁一端端部所设置的支架上的光学成像装置，用于驱动第三横梁作前后移动的第三同步轮装置，所述第三横梁通过两侧的第三导引装置与机架连接，以及

第五电机，第四横梁，第四同步轮装置，所述第四横梁与机架通过立板及第四导引装置连接，所述第四横梁承托第三横梁，从而在第五电机的驱动下整体的驱动第三横梁作前后运动。

作为本发明的进一步改进，所述贴胶带装置包括：设置在第二横梁底部的气爪，与气爪连接并用于抓取胶带的气爪头，设置在机架上的压合气缸及用于切断胶带的切刀装置，切刀装置形成垂直往复运动的切刀，收容胶带卷材的支架，以及用于驱动支架作水平往运动的直线气缸，所述压合气缸用于将已经裁断的胶带向下压合，以通过胶带粘合相邻的两排太阳能电池片。

作为本发明的进一步改进，所述贴胶带装置还包括：水平设置并导引胶带的上导引块及下导引块，所述上导引块与下导引块活动吸合，以夹持胶带的自由端。

作为本发明的进一步改进，包括两个水平对称设置的贴胶带装置。

作为本发明的进一步改进，所述左右调整机构、前后调整机构及旋转调整机构及光学检测机构均位于敷设太阳能电池片的基板玻璃的上方。

作为本发明的进一步改进，所述第一电机通过第一联轴器及第一滚珠丝杠驱动第一横梁并借助所述第一导引装置作左右运动；

所述第一同步轮装置由第一同步轮、同步带及第二同步轮组成，所述第二同步轮与支点轴同轴配置；

所述第二同步轮装置由同轴配置的第三同步轮、第四同步轮，以及与第二横梁刚性连接的第一连杆组成，所述第三电机通过所述第二同步轮装置，以带动第二横梁作前后运动。

作为本发明的进一步改进，所述第四电机通过第二联轴器及第二滚珠丝杠驱动支架沿第三横梁上作直线运动，并借助所述第三导引装置带动光学成像装置作左右运动。

作为本发明的进一步改进，所述第四同步轮装置由被第五电机驱动的第五同步轮，以及与第五同步轮同轴配置的第六同步轮，与第四横梁刚性连接的第二连杆组成。

作为本发明的进一步改进，所述光学检测机构包括两个光学成像装置，且两个光学成像装置分别设置在第三横梁的两端的末端部；

所述光学成像装置设置与基板玻璃的上方，且在第三导引装置上执行左右运动的两个光学成像装置之间的距离大于或者等于基板玻璃的宽度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过本发明所揭示的一种太阳能电池片排版贴胶带装置，能够对已经敷设在基板玻璃上的电池片因在传送过程中所发生位置偏差进行调整，实现了二次排版的效果，实现对发生位置偏移的太阳能电池片执行左右、前后及旋转这三个维度的调整，从而提高了光伏组件的制造效率；同时，通过两个水平对称设置的贴胶带装置，对二次排版后的太阳能电池片进行自动的贴胶带操作，从而进一步的提高了敷设在玻璃基板上的太阳能电池片位置的稳定性，从而提高了光伏组件的质量与制造效率。

附图说明

图1为本发明一种太阳能电池片排版贴胶带装置的主视图；

图2为图1所示出的太阳能电池片排版贴胶带装置的侧视图；

图3为单独示出图1或者图2所示出的太阳能电池片排版贴胶带装置中的贴胶带装置的主视图；

图4为通过图3所示出的贴胶带装置对位置调整后的六个电池串执行贴胶带操作后的半成品的俯视图；

图5为本发明一种太阳能电池片排版贴胶带装置对电池串中的太阳能电池片执行位置调整操作前后的示意图，其中，箭头A所指代的位置为调整前的太阳能电池片在基板玻璃上的位置，箭头B所指代的位置为调整后的太阳能电池片在基板玻璃上的位置。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

在详细描述本发明之前，首先对申请文件中的空间位置关系的定义进行必要的说明。在本申请中，所谓“前后”或者“前后方向”指代：沿图4中基板玻璃101短边的纵向延长方向。所谓“左右”或者“左右方向”指代沿图4中基板玻璃101长边的纵向延长方向。所谓“旋转”或者“转动”指代图5中箭头A所指代的太阳能电池片转过α的角度所形成的位置调整操作。

请参图1至图5所示出的本发明一种太阳能电池片排版贴胶带装置的一种具体实施方式。

实施例一：

请参图1至图5所示出的本发明一种太阳能电池片排版装置的一种具体实施方式。

在光伏组件的制造工艺中，必须预先将敷设机将自动焊接完毕的电池串130，130等摆放在基板玻璃101上。基板玻璃101沿图3中箭头D的方向向前流转。当呈半成本品状态的光伏组件在由敷设机流转到其他光伏组件生产线的其他设备上时，已经定位的电池串会发生位置偏移。所谓的位置偏移既可以垂直于箭头D方向的左右偏移，也可能是沿箭头D方向的前后偏移，也可以是旋转偏移。因此，但多个电池串的偏移位置超过允许值时，就必须对电池串中的多个太阳能电池片(参图4所示)进行位置调整，以符合电气性能(例如：爬电距离、绝缘性能等)。

参图5所示，具体的，在本申请中，箭头A所指代的位置为调整前的太阳能电池片在基板玻璃上的位置，箭头B所指代的位置为调整后的太阳能电池片在基板玻璃上的位置。当箭头A所指代的太阳能电池片进行左右调整时，形成d1所示出的调整距离；当箭头A所指代的太阳能电池片进行前后调整时，形成d2所示出的调整距离；当箭头A所指代的太阳能电池片进行旋转调整时，太阳能电池片的中心A1调整为中心B1所在的位置，此时太阳能电池片转过的角度为α。从而实现对发生位置偏移的太阳能电池片执行左右、前后及旋转这三个维度的调整。

需要说明的是，上述三个维度的调整并非是必须的，需要根据太阳能电池片或者电池串根据光学检测机构经过逐一检测后所获得的位置数据进行确定。即，若前后位置及左右位置符合设计要求而在旋转维度上不符合设计要求，则仅对太阳能电池片进行旋转调整；若三个维度都不符合设计要求，则全部调整，并以此类对。接下来对，对本申请中所提及的一种太阳能电池片排版装置的具体结构及工作原理进行详细阐述。

参图1及图2所示，在本实施方式中，一种太阳能电池片排版装置，包括：机架9，设置机架9上的左右调整机构、前后调整机构及旋转调整机构，光学检测机构。前后调整机构整体的驱动所述左右调整机构与旋转机构，并与光学检测机构作同步并呈线性的前后运动，光学检测机构用于检测由多个太阳能电池片所组成的电池串的敷设数据，并由所述左右调整机构、前后调整机构或者旋转调整机构对已敷设在基板玻璃上的太阳能电池片执行左右调整、前后调整或者旋转调整中的一种或者多种调整操作。

在本实施方式中，机架9上水平设置一个驱动循环回转的皮带10的主驱动电机102。主驱动电机102的输出轴103同轴配置三个驱动轮104。驱动轮104的外侧包裹上述皮带10，以实现对基板玻璃101的水平输送。左右调整机构包括：第一电机6，第一横梁406，位于第一横梁406下方并用于在第一电机6的驱动下实现第一横梁406作左右运动的第一导引装置603。第一横梁406的下方沿箭头D所示出的方向上对称设置两个第一导引装置603。每个第一导引装置603的底部形成基座721。基座721设置在第二横梁200上。

旋转调整机构包括：第二电机4，设置于第一横梁406上的支点轴405，用于驱动支点轴405水平转动的第一同步轮装置，与第一同步轮装置连接的升降气缸3，与升降气缸3连接并对称设置的两排横向设置的吸盘5与吸盘5a。前后调整机构包括：第三电机82，用于承托左右调整机构及旋转调整机构的第二横梁200，用于驱动第二横梁200作前后移动的第二同步轮装置，第二横梁200通过两侧的第二导引装置与机架9连接。

参图2所示，在本实施方式中，多个两排横向设置的吸盘5与吸盘5a通过两个升降气缸3进行驱动；两个升降气缸3的顶部设置支架44，支架44与第一横梁406连接。吸盘5与吸盘5a的顶部设置该安装板31上，并向下设置，以通过真空吸附吸附原理拾取或者放下太阳能电池片。光学检测机构包括：第四电机1，第三横梁400，至少设置在第三横梁400一端端部所设置的支架21上的光学成像装置2，用于驱动第三横梁400作前后移动的第三同步轮装置，所述第三横梁400通过两侧的第三导引装置121与机架9连接。第五电机81，第四横梁835，第四同步轮装置。第五电机81的输出轮811可通过皮带或者同步带(未示出)将第五电机81所输出的动力传递至第五同步轮83，并依次通过第六同步轮831、第二连杆832、第四横梁835，以通过第四导引装置834执行水平移动。第四横梁835与机架9通过立板833及第四导引装置834连接，所述第四横梁835承托第三横梁400，从而在第五电机81的驱动下整体的驱动第三横梁400作前后运动。

结合图2所示，在本实施方式中，光学检测机构与左右调整机构、前后调整机构及旋转调整机构在对基板玻璃101上述所预先敷设的太阳能电池片或者电池串是否发生位置偏移的检测过程中，是两个分离作动的过程。具体的，首先通过光学检测机构对基板玻璃101上述的预先敷设的电池串120、电池串130等是否发生三个维度上的位置偏移，并沿着箭头D的方向，向下一排电池串进行检测。此次，通过后续的左右调整机构、前后调整机构及旋转调整机构根据光学检测机构所获得的位置数据，对已经执行光学检测的电池串中的太阳能电池片的位置进行前后、左右、旋转中的一种或者多个操作。

光学检测机构中的光学成像装置2可选用包含CCD或者CMOS成像元件的光学检测器，以通过光学成像装置2对每一行的电池串的两端端部的位置是否符合位置要求进行检测。光学成像装置2将获得的位置数据发送至服务器或者控制器(例如，工控计算机、PLC或者基于云平台托管的计算机系统)。然后，本实施例中的所提及的电机可为伺服电机或者步进电机，并受控于上述的服务器或者控制器，从而通过与预先保存的位置数据与实际检测到的太阳能电池片的位置数据进行比较，从而向特定的电机，即第一电机6、第二电机4、第三电机82、第四电机1发送驱动信号，从而通过第一电机6、第二电机4、第三电机82或者第四电机1驱动吸盘5与吸盘5a对发生位置偏移的太阳能电池片进行三个维度的位置调整。

具体的，在本实施方式中，第一电机6通过第一联轴器601及第一滚珠丝杠602驱动第一横梁406并借助所述第一导引装置603作左右运动。第一同步轮装置由第一同步轮401、同步带402及第二同步轮403组成，所述第二同步轮403与支点轴405同轴配置。第二电机4旋转，以通过同步带402将动力传递给第二同步轮403，以通过第二同步轮403以相同角速度驱动支点轴405转动。

第二同步轮装置由同轴配置的第三同步轮84、第四同步轮841，以及与第二横梁200刚性连接的第一连杆842组成，，第一连杆842通过水平设置的连接板843与第二横梁200连接，并将连接板843的外侧端部通过直线轨道903及滑块902形成直线导轨的装配关系，并与设置在机架9上的立板901滑动连接。第三电机82通过所述第二同步轮装置，以带动第二横梁200作前后运动。第四电机1通过第二联轴器105及第二滚珠丝杠111驱动支架21沿第三横梁400上作直线运动，并借助所述第三导引装置121带动光学成像装置2作左右运动。第四同步轮装置由被第五电机81驱动的第五同步轮83，以及与第五同步轮83同轴配置的第六同步轮831，与第四横梁835刚性连接的第二连杆832组成。左右调整机构、前后调整机构及旋转调整机构及光学检测机构均位于敷设太阳能电池片的基板玻璃101的上方。

光学检测机构包括两个光学成像装置2，且两个光学成像装置2分别设置在第三横梁400的两端的末端部。具体的光学成像装置2设置与基板玻璃101的上方，且在第三导引装置121上执行左右运动的两个光学成像装置2之间的距离大于或者等于基板玻璃的宽度。通过上述结构，使得两个光学成像装置2能够适应不同宽度的基板玻璃101，从而适应不同尺寸或者不同类型的光伏组件的二次排版操作。

参图2及图3所示，为了使得通过位置调整后的电池串的位置在二次排版的调整后更为稳定，在本实施方式中，还包括贴胶带装置，其包括：设置在第二横梁200底部的气爪7，与气爪7连接并用于抓取胶带的气爪头701，设置在机架9上的压合气缸704及用于切断胶带924的切刀装置705，切刀装置705形成垂直往复运动的切刀715，收容胶带卷材904的支架914，以及用于驱动支架914作水平往运动的直线气缸934。直线气缸934可整体驱动支架914左右往复运动，压合气缸704向下运动，并对切断所形成的胶带段140进行压合，以使得胶带段140可靠的粘合在相邻的两个电池串之间，从而形成如图4所形成的胶带段140。在本实施方式中，直线气缸934设置在第五横梁500上，且第五横梁500在胶带裁切操作过程中保持位置不动。

压合气缸704用于将已经裁断的胶带向下压合，以通过胶带粘合相邻的两排太阳能电池片。贴胶带装置还包括：水平设置并导引胶带924的上导引块703及下导引块702。上导引块703与下导引块702活动吸合，以夹持胶带924的自由端。胶带924的自由端可被气爪头701所夹取，并沿水平方向沿图4中箭头D的方向被拉拽。

在本实施方式中，该贴胶带装置的数量可以是一个，也可是以两个或者三个；当配置两个水平对称设置的贴胶带装置时，被裁断的胶带924形成一段段的胶带段140。胶带段140连续搭合并黏贴相邻的两个电池串，例如，如3所示出的，沿箭头D方向所形成的错位设置的多个胶带段140，胶带段140连续粘合电池串130及电池串140。

实施例二：

本实施例与实施例一相比，其主要区别在于，在本实施例中，仅在第三横梁400一端端部所设置的支架21上设置光学成像装置2。本实施例与实施例一相同部分的技术特征请参实施例一所述，在此不再赘述。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种太阳能电池片排版贴胶带装置，其特征在于，包括：机架（9），设置机架（9）上的左右调整机构、前后调整机构及旋转调整机构，光学检测机构，以及贴胶带装置；

所述前后调整机构整体的驱动所述左右调整机构与旋转机构，并与光学检测机构作同步并呈线性的前后运动，所述光学检测机构用于检测由多个太阳能电池片所组成的电池串的敷设数据，并由所述左右调整机构、前后调整机构或者旋转调整机构对已敷设在基板玻璃上的太阳能电池片执行左右调整、前后调整或者旋转调整中的一种或者多种调整操作，所述贴胶带装置设置于前后调整机构的后端，以对进行调整操作后且相邻两排的太阳能电池片进行贴胶带操作；

所述左右调整机构包括：第一电机（6），第一横梁（406），位于第一横梁（406）下方并用于在第一电机（6）的驱动下实现第一横梁（406）作左右运动的第一导引装置（603）；

所述旋转调整机构包括：第二电机（4），设置于第一横梁（406）上的支点轴（405），用于驱动支点轴（405）水平转动的第一同步轮装置，与第一同步轮装置连接的升降气缸（3），与升降气缸（3）连接并对称设置的两排横向设置的吸盘（5，5a）；

所述前后调整机构包括：第三电机（82），用于承托左右调整机构及旋转调整机构的第二横梁（200），用于驱动第二横梁（200）作前后移动的第二同步轮装置，所述第二横梁（200）通过两侧的第二导引装置与机架（9）连接；

所述光学检测机构包括：第四电机（1），第三横梁（400），设置在第三横梁（400）端部所设置的支架（21）上的光学成像装置（2），用于驱动第三横梁（400）作前后移动的第三同步轮装置，所述第三横梁（400）通过两侧的第三导引装置（121）与机架（9）连接，以及第五电机（81），第四横梁（835），第四同步轮装置，所述第四横梁（835）与机架（9）通过立板（833）及第四导引装置（834）连接，所述第四横梁（835）承托第三横梁（400），从而在第五电机（81）的驱动下整体的驱动第三横梁（400）作前后运动，所述光学成像装置（2）设有两个，且两个光学成像装置（2）分别设置在第三横梁（400）的两端的末端部；

所述贴胶带装置包括：设置在第二横梁（200）底部的气爪（7），与气爪（7）连接并用于抓取胶带的气爪头（701），设置在机架（9）上的压合气缸（704）及用于切断胶带（924）的切刀装置（705），切刀装置（705）形成垂直往复运动的切刀（715），收容胶带卷材的支架（914），用于驱动支架（914）作水平往运动的直线气缸（934），以及水平设置并导引胶带（924）的上导引块（703）及下导引块（702），所述上导引块（703）与下导引块（702）活动吸合以夹持胶带（924）的自由端，所述压合气缸（704）用于将已经裁断的胶带向下压合，以通过胶带粘合相邻的两排太阳能电池片。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池片排版贴胶带装置，其特征在于，包括两个水平对称设置的贴胶带装置。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池片排版贴胶带装置，其特征在于，所述左右调整机构、前后调整机构及旋转调整机构及光学检测机构均位于敷设太阳能电池片的基板玻璃的上方。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池片排版贴胶带装置，其特征在于，所述第一电机（6）通过第一联轴器（601）及第一滚珠丝杠（602）驱动第一横梁（406）并借助所述第一导引装置（603）作左右运动；

所述第一同步轮装置由第一同步轮（401）、同步带（402）及第二同步轮（403）组成，所述第二同步轮（403）与支点轴（405）同轴配置；

所述第二同步轮装置由同轴配置的第三同步轮（84）、第四同步轮（841），以及与第二横梁（200）刚性连接的第一连杆（842）组成，所述第三电机（82）通过所述第二同步轮装置，以带动第二横梁（200）作前后运动。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池片排版贴胶带装置，其特征在于，所述第四电机（1）通过第二联轴器（105）及第二滚珠丝杠（111）驱动支架（21）沿第三横梁（400）上作直线运动，并借助所述第三导引装置（121）带动光学成像装置（2）作左右运动。

6.根据权利要求1所述的太阳能电池片排版贴胶带装置，其特征在于，所述第四同步轮装置由被第五电机（81）驱动的第五同步轮（83），以及与第五同步轮（83）同轴配置的第六同步轮（831），与第四横梁（835）刚性连接的第二连杆（832）组成。

7.根据权利要求1所述的太阳能电池片排版贴胶带装置，其特征在于，所述光学成像装置（2）设置与基板玻璃的上方，且在第三导引装置（121）上执行左右运动的两个光学成像装置（2）之间的距离大于或者等于基板玻璃的宽度。